II. Chuẩn truyền dẫn RS
1. Mạch cảm biến quang:
Sơ đồ mạch như sau:
Bình thường khơng cĩ gì che chắn giữa LED phát và LED thu thì áp ra sẽ là 5V. Khi cĩ vật che chắn giữa LED phát và LED thu thì mạch sẽ cho ra áp là 0V.
Do khi LED thu dẫn thì áp rơi trên R4, chỉ từ 1V – 1,5V nên ta phải đệm thêm mạch khuếch đại dùng OPAMP. Tùy theo đặc tính của từng con LED phát và LED thu mà áp đặt trên trở 100 ohm sẽ khác nhau. Bình thường áp đặt trên điện trở 100 ohm là 1V, dùng mạch khuếch đại OPAMP để áp đủ 5V đưa vào vi xử lý.
Để đảm bảo rằng áp đưa trở về vi xử lí sẽ khơng lớn hơn 5V( tránh hư vi xử lí khi ta đặt áp vào lớn hơn áp hoạt động cuả nĩ), ta mắc thêm một Diode Zenner ổn áp 5.1V vào ngõ ra của mạch khuếch đại.
Tính tốn mạch khuếch đại: R6 1k INT0 + - U1 AD741 3 2 6 LED PHAT VCC R3 330 R5 220 R7 1k LED THU R4 100 ZENER 5.1V
Dịng qua LED: 10 mA – 20 mA để giúp cho LED hoạt động được lâu dài. Dịng cực đại mà ta cĩ thể đưa vào chạy qua LED là 20 mA. Thơng thường trong tính tốn mạch để đơn giản ta cứ cho dịng chạy qua LED là 15 mA.
Khi LED dẫn, áp trên LED sẽ nằm trong khoảng từ 1,7-2V. Cho nên dịng qua LED:
ILED = 330
2 5−
= 9 mA
Khi LED thu dẫn, dịng qua LED
ILEDTHU = 320
2 5−
=9mA Aùp đưa vào mạch khuếch đại LM741:
Vin = I LED thu x100 = 1 V
Để áp ra LM 741 đúng 5V khi LED thu dẫn ta chọn hệ số khuếch đại như sau: AV =1+ RI /RF =6
⇒ RI /RF =5
Chọn Rf = 2.2 kΩ
⇒ RI = 5*2.2 = 11 kΩ
Khi mạch chạy bão hịa thì áp ra trên Diode Zenner 5V là: Vout = Vin x Av = 1 x 5 = 5V
Ta dùng Zenner 5.1V để ổn áp ngõ ra ổn định ở mức 5V.
Bình thường, LED phát phátliên tục, khi khơng cĩ vật che chắn giữa LED phát và LED thu thì áp ra mạch khuếch đại sẽ đúng 5 V. Vi xử lý sẽ nhận biết đây là trạng thái mức cao (tích cực). Nếu cĩ vật che chắn giữa LED phát và LED thu thì áp ra sẽ khơng phải chính xác là 0 V, mà cĩ thể từ 0 V – 2V. Nằm trong tầm điện áp này thì vi xử lý sẽ phát hiện ra đây là mức khơng tích cực (mức thấp ). Tín hiệu này đưa vào chân INT0 của vi xử lý. Ta sẽ thiết lập chế độ hoạt động ngắt ở cạnh xuống. Nghĩa là cĩ sự chuyển đổi từ 5V sang 0V thì mạch sẽ xãy ra 1 ngắt.